JP4167049B2 - 半導体装置封止装置のキャリア駆動機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置封止装置、特に、複数の金型を用いて集積回路や大規模集積回路などの半導体装置のチップ（以下、半導体チップという。）を当該半導体チップを搭載した基板と共に樹脂で封入成形する半導体装置封止装置において、各金型に半導体チップを搭載した基板およびタブレットを搬送するキャリアの駆動機構に関する。なお、本明細書において、基板というときは、特に明示しない限りリードフレーム、サブストレート、ＴＡＢテープ等が含まれる。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
近年、半導体装置の生産性を向上させるため、一個の金型を用いた封止装置に代わり、複数の金型を備えた封止装置が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１７６５５６号公報 （図４）
【０００４】
前記封止装置は、図１５に示すように、ベースプレートの中央に複数の金型１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄを一列に配設し、その一列配列された金型１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄを挟んでインローダ１０１とアンローダ１０２とを配設したものがある。そして、金型列の上流側にリードフレーム供給機構１０７が配設されている一方、それと並んでインローダ１０１の上流側にタブレット供給機構１１０が配設されている。さらに、アンローダの下流側にはゲート折装置１１１及び半製品マガジン１０５をそれぞれ配設されている。
【０００５】
この封止装置では、半導体チップを搭載したリードフレーム１０６をリードフレーム供給機構１０７からリードフレーム整列機構１０８へ供給して整列させる。次いでリードフレーム１０６を供給部にあるインローダ１０３へ移送すると共に、タブレット供給機構１１０からタブレット１０９を供給部にあるインローダ１０３に供給する。インローダ１０１ではリードフレーム１０６及びタブレット１０９を各金型１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄのキャビティ及びポット内に順次装填する。その後、型締めし、ポット内のタブレットを溶融させてプランジャーでキャビティ内に押し出し、半導体チップをリードフレームと共に封入成形する。次いで、型開きし、金型、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄからエジェクトされた封入成形品をアンローダ１０２に移送する。そして、この封入成形品をゲート折装置１１１へ搬送し、ゲートを除去した後、半製品マガジン１０５に収容する。これらの一連の動作は、制御盤１１２によりコントロールされる。
【０００６】
しかし、前記封止装置では一つのインローダ１０１で複数の金型に対してリードフレーム１０６及びタブレット１０９の供給を行う。一方、一個のアンローダ１０２で複数の金型から製品の取り出しを行う。このため、一個のインローダ１０１又はアンローダ１０２に対して金型の個数が多くなると、搬送距離が長くなる。この結果、搬送部の全工程をカバーするための構成部品、例えば、長いボールネジ，工程距離の長いシリンダーが必要になるので、装置が大型化し、高価格となる。これらの改善案として、例えば、揺動レバーの一端部をリードフレーム等を搬送するキャリアに連結し、その他端部をヒンジ支持するとともに、前記揺動レバーの中間部を駆動機構に連結することが考えられている。そして、前記駆動機構を往復動させることにより、前記揺動レバーを介してキャリアを往復動させることにより、長い搬送距離を得る構成が提案されている。
【０００７】
しかしながら、前述の構成であっても、駆動機構の駆動距離に正比例した搬送距離が得られるだけであり、装置全体の小型化に限界がある。
【０００８】
本発明の目的は、一定の駆動距離であれば、より一層長い搬送距離、逆に、搬送距離が一定であれば、駆動距離をより一層短くできる半導体装置封止装置のキャリア駆動機構を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる半導体装置封止装置のキャリア駆動機構は、前記課題を解決する手段として、複数の金型を用いて集積回路や大規模集積回路などの半導体装置のチップを当該半導体チップを搭載した基板と共に樹脂で封入成形する半導体装置封止装置において、ベースプレート上の仮想四角形の少なくとも片側のコーナー部にそれぞれ配設された対となる２個の金型と、この金型間の所定位置を待機位置とし、前記金型間に往復動可能に配設されるとともに、前記金型に対向する両端縁部近傍にガイド部をそれぞれ設けたキャリアと、一端部を前記キャリアの一対の前記ガイド部に選択的、かつ、スライド可能に連結する一方、他端部を固定フレームにヒンジ支持した揺動レバーと、この揺動レバーの中間部に連結され、前記キャリアの往復動方向に沿って前記中間部を往復動させる駆動手段と、からなる構成としてある。
【００１０】
本発明によれば、キャリアの両端縁部近傍に設けた一対のガイド部のうち、一方のガイド部に、揺動レバーの一端を選択的、かつ、スライド可能に連結し、前記駆動機構を介して揺動レバーを駆動して前記キャリアを搬送すれば、前記駆動機構による従来の搬送距離に、前記キャリアの長さ寸法の半分を加えた搬送距離を確保できる。
逆に、キャリアの両端縁部近傍に設けた一対のガイド部のうち、残る他方のガイド部に、揺動レバーの一端を選択的、かつ、スライド可能に連結し、前記駆動機構を介して揺動レバーを駆動して前記キャリアを搬送すれば、前記駆動機構による従来の搬送距離に、前記キャリアの長さ寸法の半分を加えた搬送距離を確保できる。
すなわち、揺動レバーの一端をキャリアの一対のガイド部に選択的、かつ、スライド可能に連結することにより、駆動機構の駆動距離が同一であっても、搬送距離がキャリアの長さ寸法だけ実質的に長くなる。逆に、搬送距離が同一であれば、駆動機構の駆動距離をより一層短くでき、半導体装置封止装置全体を小型化できる。
【００１１】
好ましい実施態様としては、前記駆動手段が、前記揺動レバーの中間部をスライド可能に支持するガイド部材と、このガイド部材に螺合し、かつ、前記ガイド部材を往復動させる伝導軸と、この伝導軸を回動するモータと、からなる構成としてもよい。
本実施態様によれば、伝導軸をモータで回動させることにより、ガイド部材を往復動させることができる。このため、モータを制御することにより、キャリアの移動を制御できる小型の半導体装置封止装置が得られるという効果がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明に係る半導体装置封止装置は、図１及び図２に示すように、一体的に配設されそれぞれ上部固定プラテン１、可動プラテン２及び下部固定プラテン３を含む４つのプレス機構を含み、各プレス機構に装着され隣り合う２個を対とする金型４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄと、各対の金型４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ間を往復動可能に配設され両金型４間の所定位置を待機位置とする第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂと、前記両キャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置間を往復動可能に所定間隔をおいて配設され、それぞれリードフレームを予備加熱するヒータを備えた第一及び第二可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂとを含み、前記第一及び第二可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂにリードフレーム及びタブレットをそれぞれ供給するリードフレーム供給機構３６及びタブレット供給部と、前記第一及び第二可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂから半製品を取り出す半製品キャリア９３とを備えている。
【００１３】
前記四個の金型４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄは、相互に所定間隔をおいて同一平面上に、かつ、仮想四角形の各コーナー部にそれぞれ配設され、短辺側の二個の金型４Ａと４Ｂ、４Ｃと４Ｄはそれぞれ対をなしている。各金型４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄは、それぞれ上金型５と下金型６とからなり、上金型５を上部固定プラテン１に装着して固定側とし、下金型６を可動プラテン２に装着して可動側とし、前記可動プラテン２はガイドポスト７に案内されて上下方向に摺動する。
【００１４】
前記可動プラテン２は、図２及び図３に示すように、トグル機構８を介して下部固定プラテン３に連結され、トグル機構８を介してサーボモータ９により駆動される。前記トグル機構８は、図３に示すように、相互に回動可能に連結された２対の上部アーム１０及び下部アーム１１と、それらを連結する水平アーム１２を含み、上部アーム１０及び下部アーム１１は可動プラテン２及び下部固定プラテン３にそれぞれ連結されている。水平アーム１２はその中央に設けた雌ネジ部でボールネジ１３に螺合し、タイミングベルト１４を介してサーボモータ９に連結されている。従って、サーボモータ９を作動させると、その回転運動がタイミングベルト１４によりボールネジ１３に伝達され、その回転運動がボールネジ１３に螺合する水平アーム１２の上下方向の直線運動に変換され、これによりトグル機構８が伸縮して可動プラテン２を上下動させ、型開き及び型締めが行われる。
【００１５】
第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂは、各対の金型４間の中央部を待機位置とし、当該待機位置から各対の金型４間を往復動するが、各キャリア１５Ａ、１５Ｂは、その両端にガイド部１８ａ、１８ｂを備えている。各キャリア１５Ａ、１５Ｂを駆動するキャリア駆動機構は、図４〜６に示すように、揺動レバー１６と、ボールネジ１９と、当該ボールネジ１９の回転止兼ガイドとして機能するリニアシャフト２０を備え、前記ボールネジ１９の片側の軸端はタイミングベルト２１を介してサーボモータ２２に連結され、前記ボールネジ１９にはガイド板２３が装着されている。前記揺動レバー１６は、その一端を支点２６に回動自在に支持され、その他端にはシリンダ２５が搭載され、当該シリンダ２５の先端には上下動ピン１７が装着され前記キャリア１５Ａ、１５Ｂのガイド部１８ａ、１８ｂに係合可能にしてある。前記支点２６はブラケット２７に支持されている。また、揺動レバー１６は支点２６と上下動ピン１７との間にカムフォロア２４が固設され、このカムフォロア２４が前記ガイド板２３に係合している。
【００１６】
また、各キャリア１５Ａ、１５Ｂはリードフレームをチャッキングして保持するため、一対のハンド２８と、当該ハンド２８を駆動する一対のシリンダー２９を備え、ハンド２８はリニアシャフト３０に摺動自在に維持されている。
【００１７】
従って、サーボモータ２２を作動させると、タイミングベルト２１及びボールネジ１９を介してガイド板２３が押動されるため、当該ガイド板２３に係合するカムフォロア２４が押動され、揺動レバー１６が支点２６を中心に回動する。例えば、左側上部の金型４Ａへ第一キャリア１５Ａを移動させる場合、上下動ピン１７が第一キャリア１５Ａの下側のガイド部１８ａに入る位置に揺動レバー１６を移動させ、所定位置に揺動レバー１６が位置したときシリンダ２５を作動させて上下動ピン１７を下降させ、ガイド部１８にセットする。次にキャリア駆動機構により揺動レバー１６は、図４の上方へ駆動され金型へのセット位置まで移動する。金型へのセット位置で固定した後、下金型６を上昇させてリードフレーム、タブレットを受け取り、下金型６は下降する。その後、第一キャリア１５Ａは元の待機位置ａに戻され、下金型６を再度上昇させて樹脂封止を行う。
【００１８】
樹脂封止後、下金型は下降し、上下金型間までキャリアが移動してきて、下金型が上昇し、樹脂封止品をキャリアに受け渡す。樹脂封止品は、キャリアにて搬送され、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂを経て、半製品搬送キャリアに受け渡され、ゲート折り装置にてゲート折りを行い、製品マガジンへ搬送される。図の左側下側の金型へキャリアが移動する場合は、揺動レバー１６上のシリンダ２５を可動させて上下動ピン１７を上昇させ、揺動レバー１６を図４の上側のキャリアの上側ガイド部上まで移動させて、シリンダ２５を可動させ上下動ピン１７を下降させる。後はキャリア駆動機構によりキャリアを可動させる。
【００１９】
前記第一及び第二可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂは、二対の開口部を有する方形部材であって、前記キャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置Ａ、Ｂを結ぶ直線に沿って往復動可能に配設され、リードフレームセット位置Ｃで後述のリードフレーム供給機構３６及びタブレット供給部６５からそれぞれリードフレームとタブレットを供給された後、前記キャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置Ａ、Ｂまで搬送する。
【００２０】
前記可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂを往復動させる駆動機構は、図７に示すように、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂをガイドする二本の平行なガイドロッド３２と、タイミングベルト３３ａ、３３ｂと、サーボモータ３５ａ，３５ｂとを含み、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂはクランパー３４ａ、３４ｂによりタイミングベルト３３ａ、３３ｂに固定されている。前記可動プレヒータ３１Ａ、３１Bはタイミングベルト３３ａ、３３ｂを介してそれぞれサーボモータ３５ａ，３５ｂにより駆動され、タイミングベルト３３ａ、３３ｂに同期して往復動する。また、各可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂは、予備加熱ヒータ（図示せず）を備え、フレームセット位置Ｃでリードフレームを受け取ってからキャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置Ａ、Ｂでリードフレームをキャリア１５Ａ、１５Ｂに渡すまでの間、リードフレームを予備加熱する。
【００２１】
前記可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂのフレームセット位置Ｃに隣接して、その移動路の片側にリードフレーム供給機構３６が配設され、このリードフレーム供給機構３６は、図７〜図９に示す様に、マガジン送機構３７と、リードフレーム押出機構３８、リードフレーム整列機構３９を含み、リードフレームマガジン４０内に収容されたリードフレーム４１をリードフレーム押出機構３８で押し出してリードフレーム整列機構３９に移送する。
【００２２】
マガジン送機構３７は、図８及び図９に最も良く示されるように、ガイド部材４２、マガジン送爪４３、上下動テーブル４６及びテーブル駆動機構を備えている。ガイド部材は二段式マガジンラックで構成され、その上段に多数のリードフレームを多段に収容した多数のリードフレームマガジンが並べて搭載されている。マガジン送爪４３はＬ字型形状を有し、その基部が固定されたタイミングベルト４４ａ、４４ｂを介してリバーシブルモータ４５に連結され、リバーシブルモータ４５でタイミングベルト４４ａ、４４ｂを駆動することによってマガジン送爪４３の先端部がリードフレームマガジン４０に当接し、ガイド部材４２上のリードフレームマガジン４０を上下動テーブル４６に向かって前進させる。なお、ガイド部材４２上にリードフレームマガジン４０が無くなった時、マガジン送爪４３はリバーシブルモータ４５を逆転させることにより後退させられる。
【００２３】
また、上下動テーブル４６は、逆Ｔ字型の形状を有し、テーブル駆動機構により上下動させられる。このテーブル駆動機構は、上下動テーブル４６の一端側が螺合するボールネジ４７と、タイミングベルト４８と、サーボモータ４９とを含み、サーボモータ４７の回転はタイミングベルト４８を経てボールネジ４７へ伝達され、その回転運動が上下動テーブル４６の直線運動に変換される。上下動テーブル４６には、リードフレームマガジン４０の有無を検出するセンサー（図示せず）が設けてあり、リードフレームマガジン４０の存在が確認されると、リードフレーム４１の供給を開始する。
【００２４】
リードフレーム押出機構３８は、第一プッシャー５０とシリンダー５１を含み、上下動テーブル４６に搭載されたリードフレームマガジン内のリードフレーム４１を第一プッシャーで押し出してリードフレーム整列機構３９に移動させる。上下動テーブル４６は、リードフレーム４１の供給が終わる毎に、リードフレームマガジン４０のピッチに合わせて１ステップづつ降下していき、それに伴ってリードフレーム押出機構３８が前記動作を繰り返す。
【００２５】
上下動テーブル４６が下降端へ来ると、プッシャー５２がシリンダー５３により駆動され、プッシャー５２により上下動テーブル４６上のリードフレームマガジン４０を図９の右側へ移動させる。空になった上下動テーブル４６は、サーボモ−タ４９の作用により上昇して上昇端で停止し、新たなリードフレームマガジン４０をリードフレームマガジン送爪４３により供給され、以後は前記動作を繰り返す。
【００２６】
リードフレーム整列機構３９は、図８に詳細に示すように、２対のコンベアベルト５４、５５を有し、一枚のリードフレームを一対のコンベアベルトで支持し、それぞれリバーシブルモータ５６ａ、５６ｂにより駆動される。これらの部材はロータリーアクチュエータ５７に搭載されている。各対のコンベアベルト５４，５５は、リードフレーム４１がリードフレーム整列機構３９に移される時に動作してリードフレーム４１の移送を補助し、一方のコンベアベルト対、例えば、コンベアベルト対５４に一本のリードフレームが移送されると、当該コンベアベルト対５４は停止し、ロータリーアクチュエータにより１８０゜回転させられ、他方の空のコンベアベルト対５５がリードフレームマガジン４０に相対する位置にセットされ、同様にして二枚目のリードフレームを受け入れる。
【００２７】
二枚のリードフレーム４１がリードフレーム整列機構３９に移送させられると、二つのコンベアベルト対５４、５５が再び作動し、二枚のリードフレームを可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂへ移送する。リードフレーム整列機構３９だけでリードフレームを可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂの定位置へ送り出せない場合、図５及び図１０に示すように、Ｌ字型の第二プッシャー５８を設け、これによりリードフレーム４１を定位置へ押し出すようにしても良い。第二プッシャー５８は、図１０に示すように、上下シリンダー５９により押し上げられ、前後シリンダー６０によりリードフレームを所定位置へ押し出す。
【００２８】
タブレット６３は、図１２及び図１３に示すように、タブレットマガジン６４に整列されて、タブレット供給部６５へセットされる。タブレットマガジン６４には、一成形分のタブレット６３が整列しており、タブレットプッシャ６６により押し上げられ、タブレット保持装置６７にてクランプされる。
【００２９】
タブレットプッシャ６６は、タイミングベルト６８をクランパー６９でクランプする事により、図の左右へ移動することが可能で、このタイミングベルト６８は、ステッピングモータ７０により駆動される。タブレット保持装置６７も同様に、タイミングベルト７１をクランパー７２にてクランプする事により、図の左右へ移動し、ステッピングモータ７３にて駆動される。
【００３０】
タブレット保持装置６７は、シリンダー７４の可動により、カム７５が図１２での上下運動を行い、保持プレート７６に固定されたカムフォロア７７に当接して可動する。保持ベース７８は、タイミングベルト７１をクランパー７２にてクランプしている。
【００３１】
タブレット保持装置６７にクランプされたタブレット６３は、図１３中左側へ移動し、タブレット搬送装置８０のタブレットホルダー８１の上へきてチャッキングを開放し、タブレット６３をタブレット搬送装置８０へ移し替える。タブレット搬送装置８０の駆動機構は、図１４に示すように、タイミングベルト８２及びリバーシブルモータ８３を含み、タブレット搬送装置８０はタイミングベルト８２とクランパー８４でクランプされており、リバーシブルモータ８３でタイミングベルト８２を駆動することによりタイミングベルト８２と同期して駆動される。
【００３２】
タブレット搬送装置８０は、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂの下まで移動し、プッシャー８５でタブレットホルダー８１を可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂの近辺まで上昇させ、挿入プッシャー８６によりタブレット６３を可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂへ挿入する。可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂのタブレット収納部は、回動するシャッター８７によりタブレットの落下を防止する。
【００３３】
可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂにリードフレーム及びタブレットがセットされると、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂは、第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置の位置に移動し、第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂが上部へ来ると、第一シリンダー８８と第二シリンダー８９が上昇し、第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂのハンド２８がシリンダ２９により可動して、リードフレーム４１をチャッキングして保持する。なお、製品取り出し時には第一シリンダー８８のみ動作する。タブレットは、封止装置に設けられたプッシャー（図示せず）により上昇し、タブレットボックス９０に入れられる。タブレット６３は、シリンダー９１で駆動されるシャッター９２により落下するのを防止している。
【００３４】
金型からの製品取り出しは前述第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂで行い、これには、エアー噴出口及びエアー吸引口を有し、金型上から後退時にエアーブロー及びエアー吸引による金型クリーニングを行うようにしてある。
【００３５】
使用に際しては、まず、図１に示すように一方のリードフレーム整列機構３９のコンベアベルト対５４が第一プッシャー３８と直線状に並んだ状態にセットされ、リードフレームマガジン４０内の最下位のリードフレーム４１が第一プッシャー３８でコンベアベルト対５４に送り出され、コンベアベルト対５４の側部に設けたガイド５４ａ、５４ｂに案内されて所定位置まで進められる。リードフレーム４１が一枚挿入されると、リードフレーム整列機構３９は、１８０度回転して他方のコンベアベルト対５５が第一プッシャー３８と直線状に並んだ状態となり、そのコンベアベルト対上に第一プッシャー３８で次のリードフレーム４１が挿入される。
【００３６】
リードフレーム整列機構３９上に二枚のリードフレーム４１が整列させられると、そのコンベアベルト対５４、５５が作動して二枚のリードフレーム４１を可動プレヒータ３１Ａへ搬送する。なお、コンベアベルト対５４、５５だけではリードフレーム４１が可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂに完全に乗り移らない場合があるため、リードフレーム４１は、第ニプッシャー５８で可動プレヒータ３１Ａの所定位置に押し込まれる。
【００３７】
タブレット供給部６５に整列しているタブレット６３は、タブレットプッシャー６６により上部に押し出され、タブレット保持装置６７によって保持される。次いで、タブレット保持装置６７は、タブレット搬送装置８０のところまで移動し、タブレット搬送装置８０にタブレットを移し替える。タブレット搬送装置８０は可動プレヒータ３１Ａのフレームセット位置の下側まで移動し、プッシヤーによりタブレットが可動プレヒータ３１Ａに挿入される。
【００３８】
リードフレーム及びタブレットを保持した可動プレヒータ３１Ａは、リードフレーム４１を加熱しながら金型４Ａ、４Ｂ側（図１では左側）へ移動し、右側の二つの窓がキャリア１５Ａの待機位置Ａの真下にくる位置で停止する。金型４Ａの型開き後、キャリア１５Ａが金型４Ａの方へ移動し、そこで先のサイクルで二個一体に封止され、かつ、金型のキャビティ１５Ａからエジェクタされた半製品を捕捉した後、金型４Ｂ側方向に後退して待機位置Ａに戻る。次いで、プレヒータ３１Ａは上昇し、キャリア１５Ａは可動プレヒータ３１Ａの右側の二つの窓の位置で半製品のチヤツキングを解放し、半製品を可動プレヒータ３１Ａにセットした後、プレヒータ３１Ａは下降する。前記キャリア１５Ａの待機位置への後退時、エアーブロー及びエアー吸引による金型クリーニングを行う。
【００３９】
次いで、可動プレヒータ３１Ａが、その左側二つの窓がキャリア１５Ａの真下になる位置までリードフレーム供給機構側へ若干後退した後上昇し、可動プレヒータ３１Ａ内のリードフレーム及びタブレットは、第一・第二シリンダー、タブレット押出用プッシャーによって上方へ押し出され、キャリア１５Ａにより捕捉される。なお、リードフレーム及びタブレットをシリンダー及びプッシャーで押し出す代わりに、キャリア１５Ａを降下させてリードフレーム及びタブレットを捕捉させるようにしても良い。
【００４０】
シリンダー及びプッシャーが下降した後、キャリア１５Ａは、金型４Ａの方向へ移動し、金型４Ａ内にリードフレーム及びタブレットをセットした後、後退して待機位置Ａに戻る。その後、金型４Ａの型締めを行い、樹脂封止を行う。この時、可動プレヒータ３１ＡはＣ方向へ後退し、その位置がリードフレーム供給機構と直線状に並んだ位置に戻る。
【００４１】
可動プレヒータ３１Ａの位置がリードフレーム整列機構３９と平行位置に移動し終えると、前記一連の動作を金型４Ｂに対して行う。このとき、可動プレヒータ３１Ａの位置に半製品搬送キャリア９３が移動してきており、この半製品搬送キャリア９３は可動プレヒータ３１Ａ上の半製品を捕捉した後、ゲート折装置９４の位置まで移動し、半製品をゲート折装置９４にセットする。ゲート折装置９４では、二個一体となった半製品は、ゲート部が折られて二個の半製品に分離される。次いで、半製品搬送キャリア９３が二個の半製品を捕捉し、カル部は残材箱へ、半製品は半製品マガジン９５へそれぞれ搬送される。
【００４２】
一方、可動プレヒータ３１Ａがフレームセット位置Ｃから金型４Ａ、４Ｂ側のキャリア待機位置Ａに移動した時点で、他方の可動プレヒータ３１Ｂは、その位置がリードフレーム整列機構３９と直線状に並んだ位置に移動しており、そこで前記可動プレヒータ３１Ａと同じ動作、即ち、可動プレヒータ３１Ｂへのリードフレーム及びタブレットの装入、フレームセット位置Ｃから金型４Ｃ、４Ｄ側のキャリア待機位置Ｂへの移動、金型４Ｃからの半製品の取り出し、半製品の可動プレヒータ３１Ｂへのセット、リードフレーム及びタブレットの金型４Ｃへのセット、半製品のゲート折りなど一連の動作を行い、金型４Ｃに対する操作が終わると、前記一連の動作を金型４Ｄに対して行う。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、揺動レバーの一端をキャリアの一対のガイド部に選択的、かつ、スライド可能に連結することにより、駆動機構の駆動距離が同一であっても、搬送距離がキャリアの長さ寸法だけ長くなる。逆に、搬送距離が同一であれば、駆動機構の駆動距離をより一層短くできる。このため、半導体装置封止装置全体をより一層小型化できる半導体装置封止装置のキャリア駆動機構を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る半導体装置封止装置の概略平面図
【図２】 図１の封止装置の一部切欠正面図
【図３】 図１の封止装置の要部側面図
【図４】 図１の封止装置の要部平面図
【図５】 封止装置の主要部を示す図１のｄ−ｄ矢視図
【図６】 図５と同様なｄ−ｄ矢視図
【図７】 図１の主要部を示す図１の装置の詳細平面図
【図８】 図１の装置に於けるリードフレーム供給部の詳細平面図
【図９】 図１の装置に於けるリードフレーム供給部の詳細側面図
【図１０】 図１の装置に於けるリードフレーム供給部の部分平面図
【図１１】 図１の装置に於けるリードフレーム供給部の部分側面図
【図１２】 図１の装置に於けるタブレット供給部の詳細平面図
【図１３】 図１の装置に於けるタブレット供給部の詳細正面図
【図１４】 図１の装置に於けるタブレット供給部の駆動機構を示す要部側面図
【図１５】 従来の半導体装置封止装置の平面図
【符号の説明】
１…上部固定プラテン
２…可動プラテン
３…下部固定プラテン
４…金型
５…上金型
６…下金型
７…ガイドポスト
８…トグル機構
９…サーボモータ
１０…上部アーム
１１…下部アーム
１２…水平アーム
１３…ボールネジ
１４…タイミングベルト
１５…キャリア
１６…揺動レバー
１７…上下動ピン
１８ａ，ｂ…ガイド部
１９…ボールネジ
２０…リニアシャフト
２１…タイミングベルト
２２…サーボモータ
２３…ガイド板
２４…カムフォロア
２５…シリンダ
２６…支点
２７…ブラケット
３１Ａ…可動プレヒータ
３１Ｂ…可動プレヒータ
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置封止装置、特に、複数の金型を用いて集積回路や大規模集積回路などの半導体装置のチップ（以下、半導体チップという。）を当該半導体チップを搭載した基板と共に樹脂で封入成形する半導体装置封止装置において、各金型に半導体チップを搭載した基板およびタブレットを搬送するキャリアの駆動機構に関する。なお、本明細書において、基板というときは、特に明示しない限りリードフレーム、サブストレート、ＴＡＢテープ等が含まれる。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
近年、半導体装置の生産性を向上させるため、一個の金型を用いた封止装置に代わり、複数の金型を備えた封止装置が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１７６５５６号公報 （図４）
【０００４】
前記封止装置は、図１５に示すように、ベースプレートの中央に複数の金型１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄを一列に配設し、その一列配列された金型１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄを挟んでインローダ１０１とアンローダ１０２とを配設したものがある。そして、金型列の上流側にリードフレーム供給機構１０７が配設されている一方、それと並んでインローダ１０１の上流側にタブレット供給機構１１０が配設されている。さらに、アンローダの下流側にはゲート折装置１１１及び半製品マガジン１０５をそれぞれ配設されている。
【０００５】
この封止装置では、半導体チップを搭載したリードフレーム１０６をリードフレーム供給機構１０７からリードフレーム整列機構１０８へ供給して整列させる。次いでリードフレーム１０６を供給部にあるインローダ１０３へ移送すると共に、タブレット供給機構１１０からタブレット１０９を供給部にあるインローダ１０３に供給する。インローダ１０１ではリードフレーム１０６及びタブレット１０９を各金型１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄのキャビティ及びポット内に順次装填する。その後、型締めし、ポット内のタブレットを溶融させてプランジャーでキャビティ内に押し出し、半導体チップをリードフレームと共に封入成形する。次いで、型開きし、金型、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄからエジェクトされた封入成形品をアンローダ１０２に移送する。そして、この封入成形品をゲート折装置１１１へ搬送し、ゲートを除去した後、半製品マガジン１０５に収容する。これらの一連の動作は、制御盤１１２によりコントロールされる。
【０００６】
しかし、前記封止装置では一つのインローダ１０１で複数の金型に対してリードフレーム１０６及びタブレット１０９の供給を行う。一方、一個のアンローダ１０２で複数の金型から製品の取り出しを行う。このため、一個のインローダ１０１又はアンローダ１０２に対して金型の個数が多くなると、搬送距離が長くなる。この結果、搬送部の全工程をカバーするための構成部品、例えば、長いボールネジ，工程距離の長いシリンダーが必要になるので、装置が大型化し、高価格となる。これらの改善案として、例えば、揺動レバーの一端部をリードフレーム等を搬送するキャリアに連結し、その他端部をヒンジ支持するとともに、前記揺動レバーの中間部を駆動機構に連結することが考えられている。そして、前記駆動機構を往復動させることにより、前記揺動レバーを介してキャリアを往復動させることにより、長い搬送距離を得る構成が提案されている。
【０００７】
しかしながら、前述の構成であっても、駆動機構の駆動距離に正比例した搬送距離が得られるだけであり、装置全体の小型化に限界がある。
【０００８】
本発明の目的は、一定の駆動距離であれば、より一層長い搬送距離、逆に、搬送距離が一定であれば、駆動距離をより一層短くできる半導体装置封止装置のキャリア駆動機構を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる半導体装置封止装置のキャリア駆動機構は、前記課題を解決する手段として、複数の金型を用いて集積回路や大規模集積回路などの半導体装置のチップを当該半導体チップを搭載した基板と共に樹脂で封入成形する半導体装置封止装置において、ベースプレート上の仮想四角形の少なくとも片側のコーナー部にそれぞれ配設された対となる２個の金型と、この金型間の所定位置を待機位置とし、前記金型間に往復動可能に配設されるとともに、前記金型に対向する両端縁部近傍にガイド部をそれぞれ設けたキャリアと、一端部を前記キャリアの一対の前記ガイド部に選択的、かつ、スライド可能に連結する一方、他端部を固定フレームにヒンジ支持した揺動レバーと、この揺動レバーの中間部に連結され、前記キャリアの往復動方向に沿って前記中間部を往復動させる駆動手段と、からなる構成としてある。
【００１０】
本発明によれば、キャリアの両端縁部近傍に設けた一対のガイド部のうち、一方のガイド部に、揺動レバーの一端を選択的、かつ、スライド可能に連結し、前記駆動機構を介して揺動レバーを駆動して前記キャリアを搬送すれば、前記駆動機構による従来の搬送距離に、前記キャリアの長さ寸法の半分を加えた搬送距離を確保できる。
逆に、キャリアの両端縁部近傍に設けた一対のガイド部のうち、残る他方のガイド部に、揺動レバーの一端を選択的、かつ、スライド可能に連結し、前記駆動機構を介して揺動レバーを駆動して前記キャリアを搬送すれば、前記駆動機構による従来の搬送距離に、前記キャリアの長さ寸法の半分を加えた搬送距離を確保できる。
すなわち、揺動レバーの一端をキャリアの一対のガイド部に選択的、かつ、スライド可能に連結することにより、駆動機構の駆動距離が同一であっても、搬送距離がキャリアの長さ寸法だけ実質的に長くなる。逆に、搬送距離が同一であれば、駆動機構の駆動距離をより一層短くでき、半導体装置封止装置全体を小型化できる。
【００１１】
好ましい実施態様としては、前記駆動手段が、前記揺動レバーの中間部をスライド可能に支持するガイド部材と、このガイド部材に螺合し、かつ、前記ガイド部材を往復動させる伝導軸と、この伝導軸を回動するモータと、からなる構成としてもよい。
本実施態様によれば、伝導軸をモータで回動させることにより、ガイド部材を往復動させることができる。このため、モータを制御することにより、キャリアの移動を制御できる小型の半導体装置封止装置が得られるという効果がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明に係る半導体装置封止装置は、図１及び図２に示すように、一体的に配設されそれぞれ上部固定プラテン１、可動プラテン２及び下部固定プラテン３を含む４つのプレス機構を含み、各プレス機構に装着され隣り合う２個を対とする金型４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄと、各対の金型４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ間を往復動可能に配設され両金型４間の所定位置を待機位置とする第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂと、前記両キャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置間を往復動可能に所定間隔をおいて配設され、それぞれリードフレームを予備加熱するヒータを備えた第一及び第二可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂとを含み、前記第一及び第二可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂにリードフレーム及びタブレットをそれぞれ供給するリードフレーム供給機構３６及びタブレット供給部と、前記第一及び第二可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂから半製品を取り出す半製品キャリア９３とを備えている。
【００１３】
前記四個の金型４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄは、相互に所定間隔をおいて同一平面上に、かつ、仮想四角形の各コーナー部にそれぞれ配設され、短辺側の二個の金型４Ａと４Ｂ、４Ｃと４Ｄはそれぞれ対をなしている。各金型４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄは、それぞれ上金型５と下金型６とからなり、上金型５を上部固定プラテン１に装着して固定側とし、下金型６を可動プラテン２に装着して可動側とし、前記可動プラテン２はガイドポスト７に案内されて上下方向に摺動する。
【００１４】
前記可動プラテン２は、図２及び図３に示すように、トグル機構８を介して下部固定プラテン３に連結され、トグル機構８を介してサーボモータ９により駆動される。前記トグル機構８は、図３に示すように、相互に回動可能に連結された２対の上部アーム１０及び下部アーム１１と、それらを連結する水平アーム１２を含み、上部アーム１０及び下部アーム１１は可動プラテン２及び下部固定プラテン３にそれぞれ連結されている。水平アーム１２はその中央に設けた雌ネジ部でボールネジ１３に螺合し、タイミングベルト１４を介してサーボモータ９に連結されている。従って、サーボモータ９を作動させると、その回転運動がタイミングベルト１４によりボールネジ１３に伝達され、その回転運動がボールネジ１３に螺合する水平アーム１２の上下方向の直線運動に変換され、これによりトグル機構８が伸縮して可動プラテン２を上下動させ、型開き及び型締めが行われる。
【００１５】
第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂは、各対の金型４間の中央部を待機位置とし、当該待機位置から各対の金型４間を往復動するが、各キャリア１５Ａ、１５Ｂは、その両端にガイド部１８ａ、１８ｂを備えている。各キャリア１５Ａ、１５Ｂを駆動するキャリア駆動機構は、図４〜６に示すように、揺動レバー１６と、ボールネジ１９と、当該ボールネジ１９の回転止兼ガイドとして機能するリニアシャフト２０を備え、前記ボールネジ１９の片側の軸端はタイミングベルト２１を介してサーボモータ２２に連結され、前記ボールネジ１９にはガイド板２３が装着されている。前記揺動レバー１６は、その一端を支点２６に回動自在に支持され、その他端にはシリンダ２５が搭載され、当該シリンダ２５の先端には上下動ピン１７が装着され前記キャリア１５Ａ、１５Ｂのガイド部１８ａ、１８ｂに係合可能にしてある。前記支点２６はブラケット２７に支持されている。また、揺動レバー１６は支点２６と上下動ピン１７との間にカムフォロア２４が固設され、このカムフォロア２４が前記ガイド板２３に係合している。
【００１６】
また、各キャリア１５Ａ、１５Ｂはリードフレームをチャッキングして保持するため、一対のハンド２８と、当該ハンド２８を駆動する一対のシリンダー２９を備え、ハンド２８はリニアシャフト３０に摺動自在に維持されている。
【００１７】
従って、サーボモータ２２を作動させると、タイミングベルト２１及びボールネジ１９を介してガイド板２３が押動されるため、当該ガイド板２３に係合するカムフォロア２４が押動され、揺動レバー１６が支点２６を中心に回動する。例えば、左側上部の金型４Ａへ第一キャリア１５Ａを移動させる場合、上下動ピン１７が第一キャリア１５Ａの下側のガイド部１８ａに入る位置に揺動レバー１６を移動させ、所定位置に揺動レバー１６が位置したときシリンダ２５を作動させて上下動ピン１７を下降させ、ガイド部１８にセットする。次にキャリア駆動機構により揺動レバー１６は、図４の上方へ駆動され金型へのセット位置まで移動する。金型へのセット位置で固定した後、下金型６を上昇させてリードフレーム、タブレットを受け取り、下金型６は下降する。その後、第一キャリア１５Ａは元の待機位置ａに戻され、下金型６を再度上昇させて樹脂封止を行う。
【００１８】
樹脂封止後、下金型は下降し、上下金型間までキャリアが移動してきて、下金型が上昇し、樹脂封止品をキャリアに受け渡す。樹脂封止品は、キャリアにて搬送され、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂを経て、半製品搬送キャリアに受け渡され、ゲート折り装置にてゲート折りを行い、製品マガジンへ搬送される。図の左側下側の金型へキャリアが移動する場合は、揺動レバー１６上のシリンダ２５を可動させて上下動ピン１７を上昇させ、揺動レバー１６を図４の上側のキャリアの上側ガイド部上まで移動させて、シリンダ２５を可動させ上下動ピン１７を下降させる。後はキャリア駆動機構によりキャリアを可動させる。
【００１９】
前記第一及び第二可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂは、二対の開口部を有する方形部材であって、前記キャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置Ａ、Ｂを結ぶ直線に沿って往復動可能に配設され、リードフレームセット位置Ｃで後述のリードフレーム供給機構３６及びタブレット供給部６５からそれぞれリードフレームとタブレットを供給された後、前記キャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置Ａ、Ｂまで搬送する。
【００２０】
前記可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂを往復動させる駆動機構は、図７に示すように、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂをガイドする二本の平行なガイドロッド３２と、タイミングベルト３３ａ、３３ｂと、サーボモータ３５ａ，３５ｂとを含み、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂはクランパー３４ａ、３４ｂによりタイミングベルト３３ａ、３３ｂに固定されている。前記可動プレヒータ３１Ａ、３１Bはタイミングベルト３３ａ、３３ｂを介してそれぞれサーボモータ３５ａ，３５ｂにより駆動され、タイミングベルト３３ａ、３３ｂに同期して往復動する。また、各可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂは、予備加熱ヒータ（図示せず）を備え、フレームセット位置Ｃでリードフレームを受け取ってからキャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置Ａ、Ｂでリードフレームをキャリア１５Ａ、１５Ｂに渡すまでの間、リードフレームを予備加熱する。
【００２１】
前記可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂのフレームセット位置Ｃに隣接して、その移動路の片側にリードフレーム供給機構３６が配設され、このリードフレーム供給機構３６は、図７〜図９に示す様に、マガジン送機構３７と、リードフレーム押出機構３８、リードフレーム整列機構３９を含み、リードフレームマガジン４０内に収容されたリードフレーム４１をリードフレーム押出機構３８で押し出してリードフレーム整列機構３９に移送する。
【００２２】
マガジン送機構３７は、図８及び図９に最も良く示されるように、ガイド部材４２、マガジン送爪４３、上下動テーブル４６及びテーブル駆動機構を備えている。ガイド部材は二段式マガジンラックで構成され、その上段に多数のリードフレームを多段に収容した多数のリードフレームマガジンが並べて搭載されている。マガジン送爪４３はＬ字型形状を有し、その基部が固定されたタイミングベルト４４ａ、４４ｂを介してリバーシブルモータ４５に連結され、リバーシブルモータ４５でタイミングベルト４４ａ、４４ｂを駆動することによってマガジン送爪４３の先端部がリードフレームマガジン４０に当接し、ガイド部材４２上のリードフレームマガジン４０を上下動テーブル４６に向かって前進させる。なお、ガイド部材４２上にリードフレームマガジン４０が無くなった時、マガジン送爪４３はリバーシブルモータ４５を逆転させることにより後退させられる。
【００２３】
また、上下動テーブル４６は、逆Ｔ字型の形状を有し、テーブル駆動機構により上下動させられる。このテーブル駆動機構は、上下動テーブル４６の一端側が螺合するボールネジ４７と、タイミングベルト４８と、サーボモータ４９とを含み、サーボモータ４７の回転はタイミングベルト４８を経てボールネジ４７へ伝達され、その回転運動が上下動テーブル４６の直線運動に変換される。上下動テーブル４６には、リードフレームマガジン４０の有無を検出するセンサー（図示せず）が設けてあり、リードフレームマガジン４０の存在が確認されると、リードフレーム４１の供給を開始する。
【００２４】
リードフレーム押出機構３８は、第一プッシャー５０とシリンダー５１を含み、上下動テーブル４６に搭載されたリードフレームマガジン内のリードフレーム４１を第一プッシャーで押し出してリードフレーム整列機構３９に移動させる。上下動テーブル４６は、リードフレーム４１の供給が終わる毎に、リードフレームマガジン４０のピッチに合わせて１ステップづつ降下していき、それに伴ってリードフレーム押出機構３８が前記動作を繰り返す。
【００２５】
上下動テーブル４６が下降端へ来ると、プッシャー５２がシリンダー５３により駆動され、プッシャー５２により上下動テーブル４６上のリードフレームマガジン４０を図９の右側へ移動させる。空になった上下動テーブル４６は、サーボモ−タ４９の作用により上昇して上昇端で停止し、新たなリードフレームマガジン４０をリードフレームマガジン送爪４３により供給され、以後は前記動作を繰り返す。
【００２６】
リードフレーム整列機構３９は、図８に詳細に示すように、２対のコンベアベルト５４、５５を有し、一枚のリードフレームを一対のコンベアベルトで支持し、それぞれリバーシブルモータ５６ａ、５６ｂにより駆動される。これらの部材はロータリーアクチュエータ５７に搭載されている。各対のコンベアベルト５４，５５は、リードフレーム４１がリードフレーム整列機構３９に移される時に動作してリードフレーム４１の移送を補助し、一方のコンベアベルト対、例えば、コンベアベルト対５４に一本のリードフレームが移送されると、当該コンベアベルト対５４は停止し、ロータリーアクチュエータにより１８０゜回転させられ、他方の空のコンベアベルト対５５がリードフレームマガジン４０に相対する位置にセットされ、同様にして二枚目のリードフレームを受け入れる。
【００２７】
二枚のリードフレーム４１がリードフレーム整列機構３９に移送させられると、二つのコンベアベルト対５４、５５が再び作動し、二枚のリードフレームを可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂへ移送する。リードフレーム整列機構３９だけでリードフレームを可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂの定位置へ送り出せない場合、図５及び図１０に示すように、Ｌ字型の第二プッシャー５８を設け、これによりリードフレーム４１を定位置へ押し出すようにしても良い。第二プッシャー５８は、図１０に示すように、上下シリンダー５９により押し上げられ、前後シリンダー６０によりリードフレームを所定位置へ押し出す。
【００２８】
タブレット６３は、図１２及び図１３に示すように、タブレットマガジン６４に整列されて、タブレット供給部６５へセットされる。タブレットマガジン６４には、一成形分のタブレット６３が整列しており、タブレットプッシャ６６により押し上げられ、タブレット保持装置６７にてクランプされる。
【００２９】
タブレットプッシャ６６は、タイミングベルト６８をクランパー６９でクランプする事により、図の左右へ移動することが可能で、このタイミングベルト６８は、ステッピングモータ７０により駆動される。タブレット保持装置６７も同様に、タイミングベルト７１をクランパー７２にてクランプする事により、図の左右へ移動し、ステッピングモータ７３にて駆動される。
【００３０】
タブレット保持装置６７は、シリンダー７４の可動により、カム７５が図１２での上下運動を行い、保持プレート７６に固定されたカムフォロア７７に当接して可動する。保持ベース７８は、タイミングベルト７１をクランパー７２にてクランプしている。
【００３１】
タブレット保持装置６７にクランプされたタブレット６３は、図１３中左側へ移動し、タブレット搬送装置８０のタブレットホルダー８１の上へきてチャッキングを開放し、タブレット６３をタブレット搬送装置８０へ移し替える。タブレット搬送装置８０の駆動機構は、図１４に示すように、タイミングベルト８２及びリバーシブルモータ８３を含み、タブレット搬送装置８０はタイミングベルト８２とクランパー８４でクランプされており、リバーシブルモータ８３でタイミングベルト８２を駆動することによりタイミングベルト８２と同期して駆動される。
【００３２】
タブレット搬送装置８０は、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂの下まで移動し、プッシャー８５でタブレットホルダー８１を可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂの近辺まで上昇させ、挿入プッシャー８６によりタブレット６３を可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂへ挿入する。可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂのタブレット収納部は、回動するシャッター８７によりタブレットの落下を防止する。
【００３３】
可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂにリードフレーム及びタブレットがセットされると、可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂは、第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂの待機位置の位置に移動し、第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂが上部へ来ると、第一シリンダー８８と第二シリンダー８９が上昇し、第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂのハンド２８がシリンダ２９により可動して、リードフレーム４１をチャッキングして保持する。なお、製品取り出し時には第一シリンダー８８のみ動作する。タブレットは、封止装置に設けられたプッシャー（図示せず）により上昇し、タブレットボックス９０に入れられる。タブレット６３は、シリンダー９１で駆動されるシャッター９２により落下するのを防止している。
【００３４】
金型からの製品取り出しは前述第一及び第二キャリア１５Ａ、１５Ｂで行い、これには、エアー噴出口及びエアー吸引口を有し、金型上から後退時にエアーブロー及びエアー吸引による金型クリーニングを行うようにしてある。
【００３５】
使用に際しては、まず、図１に示すように一方のリードフレーム整列機構３９のコンベアベルト対５４が第一プッシャー３８と直線状に並んだ状態にセットされ、リードフレームマガジン４０内の最下位のリードフレーム４１が第一プッシャー３８でコンベアベルト対５４に送り出され、コンベアベルト対５４の側部に設けたガイド５４ａ、５４ｂに案内されて所定位置まで進められる。リードフレーム４１が一枚挿入されると、リードフレーム整列機構３９は、１８０度回転して他方のコンベアベルト対５５が第一プッシャー３８と直線状に並んだ状態となり、そのコンベアベルト対上に第一プッシャー３８で次のリードフレーム４１が挿入される。
【００３６】
リードフレーム整列機構３９上に二枚のリードフレーム４１が整列させられると、そのコンベアベルト対５４、５５が作動して二枚のリードフレーム４１を可動プレヒータ３１Ａへ搬送する。なお、コンベアベルト対５４、５５だけではリードフレーム４１が可動プレヒータ３１Ａ、３１Ｂに完全に乗り移らない場合があるため、リードフレーム４１は、第ニプッシャー５８で可動プレヒータ３１Ａの所定位置に押し込まれる。
【００３７】
タブレット供給部６５に整列しているタブレット６３は、タブレットプッシャー６６により上部に押し出され、タブレット保持装置６７によって保持される。次いで、タブレット保持装置６７は、タブレット搬送装置８０のところまで移動し、タブレット搬送装置８０にタブレットを移し替える。タブレット搬送装置８０は可動プレヒータ３１Ａのフレームセット位置の下側まで移動し、プッシヤーによりタブレットが可動プレヒータ３１Ａに挿入される。
【００３８】
リードフレーム及びタブレットを保持した可動プレヒータ３１Ａは、リードフレーム４１を加熱しながら金型４Ａ、４Ｂ側（図１では左側）へ移動し、右側の二つの窓がキャリア１５Ａの待機位置Ａの真下にくる位置で停止する。金型４Ａの型開き後、キャリア１５Ａが金型４Ａの方へ移動し、そこで先のサイクルで二個一体に封止され、かつ、金型のキャビティ１５Ａからエジェクタされた半製品を捕捉した後、金型４Ｂ側方向に後退して待機位置Ａに戻る。次いで、プレヒータ３１Ａは上昇し、キャリア１５Ａは可動プレヒータ３１Ａの右側の二つの窓の位置で半製品のチヤツキングを解放し、半製品を可動プレヒータ３１Ａにセットした後、プレヒータ３１Ａは下降する。前記キャリア１５Ａの待機位置への後退時、エアーブロー及びエアー吸引による金型クリーニングを行う。
【００３９】
次いで、可動プレヒータ３１Ａが、その左側二つの窓がキャリア１５Ａの真下になる位置までリードフレーム供給機構側へ若干後退した後上昇し、可動プレヒータ３１Ａ内のリードフレーム及びタブレットは、第一・第二シリンダー、タブレット押出用プッシャーによって上方へ押し出され、キャリア１５Ａにより捕捉される。なお、リードフレーム及びタブレットをシリンダー及びプッシャーで押し出す代わりに、キャリア１５Ａを降下させてリードフレーム及びタブレットを捕捉させるようにしても良い。
【００４０】
シリンダー及びプッシャーが下降した後、キャリア１５Ａは、金型４Ａの方向へ移動し、金型４Ａ内にリードフレーム及びタブレットをセットした後、後退して待機位置Ａに戻る。その後、金型４Ａの型締めを行い、樹脂封止を行う。この時、可動プレヒータ３１ＡはＣ方向へ後退し、その位置がリードフレーム供給機構と直線状に並んだ位置に戻る。
【００４１】
可動プレヒータ３１Ａの位置がリードフレーム整列機構３９と平行位置に移動し終えると、前記一連の動作を金型４Ｂに対して行う。このとき、可動プレヒータ３１Ａの位置に半製品搬送キャリア９３が移動してきており、この半製品搬送キャリア９３は可動プレヒータ３１Ａ上の半製品を捕捉した後、ゲート折装置９４の位置まで移動し、半製品をゲート折装置９４にセットする。ゲート折装置９４では、二個一体となった半製品は、ゲート部が折られて二個の半製品に分離される。次いで、半製品搬送キャリア９３が二個の半製品を捕捉し、カル部は残材箱へ、半製品は半製品マガジン９５へそれぞれ搬送される。
【００４２】
一方、可動プレヒータ３１Ａがフレームセット位置Ｃから金型４Ａ、４Ｂ側のキャリア待機位置Ａに移動した時点で、他方の可動プレヒータ３１Ｂは、その位置がリードフレーム整列機構３９と直線状に並んだ位置に移動しており、そこで前記可動プレヒータ３１Ａと同じ動作、即ち、可動プレヒータ３１Ｂへのリードフレーム及びタブレットの装入、フレームセット位置Ｃから金型４Ｃ、４Ｄ側のキャリア待機位置Ｂへの移動、金型４Ｃからの半製品の取り出し、半製品の可動プレヒータ３１Ｂへのセット、リードフレーム及びタブレットの金型４Ｃへのセット、半製品のゲート折りなど一連の動作を行い、金型４Ｃに対する操作が終わると、前記一連の動作を金型４Ｄに対して行う。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、揺動レバーの一端をキャリアの一対のガイド部に選択的、かつ、スライド可能に連結することにより、駆動機構の駆動距離が同一であっても、搬送距離がキャリアの長さ寸法だけ長くなる。逆に、搬送距離が同一であれば、駆動機構の駆動距離をより一層短くできる。このため、半導体装置封止装置全体をより一層小型化できる半導体装置封止装置のキャリア駆動機構を得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る半導体装置封止装置の概略平面図
【図２】 図１の封止装置の一部切欠正面図
【図３】 図１の封止装置の要部側面図
【図４】 図１の封止装置の要部平面図
【図５】 封止装置の主要部を示す図１のｄ−ｄ矢視図
【図６】 図５と同様なｄ−ｄ矢視図
【図７】 図１の主要部を示す図１の装置の詳細平面図
【図８】 図１の装置に於けるリードフレーム供給部の詳細平面図
【図９】 図１の装置に於けるリードフレーム供給部の詳細側面図
【図１０】 図１の装置に於けるリードフレーム供給部の部分平面図
【図１１】 図１の装置に於けるリードフレーム供給部の部分側面図
【図１２】 図１の装置に於けるタブレット供給部の詳細平面図
【図１３】 図１の装置に於けるタブレット供給部の詳細正面図
【図１４】 図１の装置に於けるタブレット供給部の駆動機構を示す要部側面図
【図１５】 従来の半導体装置封止装置の平面図
【符号の説明】
１…上部固定プラテン
２…可動プラテン
３…下部固定プラテン
４…金型
５…上金型
６…下金型
７…ガイドポスト
８…トグル機構
９…サーボモータ
１０…上部アーム
１１…下部アーム
１２…水平アーム
１３…ボールネジ
１４…タイミングベルト
１５…キャリア
１６…揺動レバー
１７…上下動ピン
１８ａ，ｂ…ガイド部
１９…ボールネジ
２０…リニアシャフト
２１…タイミングベルト
２２…サーボモータ
２３…ガイド板
２４…カムフォロア
２５…シリンダ
２６…支点
２７…ブラケット
３１Ａ…可動プレヒータ
３１Ｂ…可動プレヒータ
Claims (2)
- 複数の金型を用いて集積回路や大規模集積回路などの半導体装置のチップを当該半導体チップを搭載した基板と共に樹脂で封入成形する半導体装置封止装置において、
ベースプレート上の仮想四角形の少なくとも片側のコーナー部にそれぞれ配設された対となる２個の金型と、
この金型間の所定位置を待機位置とし、前記金型間に往復動可能に配設されるとともに、前記金型に対向する両端縁部近傍にガイド部をそれぞれ設けたキャリアと、
一端部を前記キャリアの一対の前記ガイド部に選択的、かつ、スライド可能に連結する一方、他端部を固定フレームにヒンジ支持した揺動レバーと、
この揺動レバーの中間部に連結され、前記キャリアの往復動方向に沿って前記中間部を往復動させる駆動手段と、
からなることを特徴とする半導体装置封止装置のキャリア駆動機構。 - 前記駆動手段が、前記揺動レバーの中間部をスライド可能に支持するガイド部材と、このガイド部材に螺合し、かつ、前記ガイド部材を往復動させる伝導軸と、この伝導軸を回動するモータと、からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置封止装置のキャリア駆動機構。
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